اولین مجله تخصصی تجهیزات موسیقی

صدای آنالوگ و دیجیتال چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

شاید بارها در مقالات ، مصاحبه ها و یا فیلم ها دیده باشید که وقتی صحبت از صدای آنالوگ (و البته عکس و فیلم آنالوگ، که موضوع بحث ما نیست) به میان می آید چشم ها همگی برق میزند که هیچ چیز آنالوگ نمیشود و کیفیت بسیار متفاوتی دارد! اگر میخواهید بدانید داستان چیست و تا چه حد این قضیه صحت دارد با ما همراه باشید! صدای آنالوگ و دیجیتال چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

پیش از همه چیز و قبل از اینکه صدای آنالوگ و دیجیتال را توضیح دهیم نیازمند است با ساختار فیزیکی حرکت صوت آشنا شویم. به شکل های زیر دقت کنید.

صدای آنالوگ و دیجیتال چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

این تصاویر، بیانگر شکل حرکت صدا در فضا هستند. صدا در لحظه ای متراکم میشود Compression (وقتی موج به سمت بالا و روی قله است)  و لحظه ای غیر متراکم یا رقیق میشود Rarefaction (وقتی موج به سمت پایین حرکت میکند) و این عمل بارها و پشت سر هم هم تکرار میشود تا در نتیجه ی آن ما صدایی را میشنویم.

*** برای درک بهتر این قضیه ، میتوانید پرتاب یک سنگ در آب و موج های حاصل از آن را تصور کنید که چگونه به شکل سینوسی پشت هم تولید شده و به سمت بیرن حرکت میکنند تا به چیزی برخورد کنند (مثل گوش ما در موج صوتی)

تا اینجا ما به صورت بسیار ساده شده و در حد نیاز درباره نحوه ی حرکت صدا در فضا صحبت کردیم. حال بیاییم درباره اولین تکنولوژی ثبت و ضبط صدا ، یعنی آنالوگ صحبت کنیم.

 

صدای آنالوگ چیست؟

تکنولوژی آنالوگ بر خلاف دیجیتال که به صورت 0 و 1 “کُد گذاری” میشود، بی واسطه صدا را به صورت فیزیکی و یا شیمیایی روی یک جسم حساس تثبیت میکند (مثل صفحه گرامافون ، نوار کاست و یا کاغذ عکاسی در اتاق ظهور) . شاید در وهله اول این ذهنیت در شما ایجاد شود که “کیفیت آنها که بالا نبود!” اما باید این را در نظر داشت که ؛ اولا: آن موقع اصلا دیجیتالی وجود نداشت! و دوما: زمانی که صنعت دیجیتال بر بازار مسلط شد، آنالوگ به درجه ی بالا و خیره کننده ای از کیفیت رسید و بنا به دلایلی که در ادامه خواهیم گفت نتوانست بر بازار مسلط شود و یا آنطور که باید نتوانست.

 

صدای آنالوگ چه ویژگی هایی دارد؟

برای درک بهتر صدای آنالوگ، برمیگردیم به تعریف اولیه مان درباره ساختار حرکت صدا در فضا.

تکنولوژی آنالوگ، تغییرات صدا (تراکم compression  و رقیق شدن  Rarefaction) را عین آنچه که هستند ، به صورت “پیوسته” به روی ماده حساس ثبت میکند. در واقع، ماده ی حساس همچون صفحه ای سفید تمامی جزئیات صدا را (از طریق منبعی همچون پیکاپ ساز یا میکروفون) در خود جذب میکند. البته در ابتدا به دلیل استفاده از مواد نه چندان مناسب و تکنولوژی اولیه ، دقت تثبیت بسیار پایین بود و آنالوگ در حال کشف شدن هر چه بیشتر بود! به مرور زمان و با پیشرفت سیستم های آنالوگ، کیفیت تا حد بسیار بالایی پیشرفت کرد و هنوز هم در حال پیشرفت است.

 

پیشنهاد اکتاو  3 فرمول جالب ریاضی در گیتار

دیجیتال چیست؟

قبل از اینکه درباره صدای دیجیتال توضیح دهیم بهتر است اول خود واژه “دیجیتال” را تعریف کنیم.

دیجیتال دستاوردی مربوط به اواخر قرن بیستم می باشد که در آن اطلاعات نه به صورت “پیوسته” (همچون آنالوگ) بلکه به صورت “گسسته” و با کد گذاری ثبت میشوند. در سیستم “باینری” یا “همان دودویی” اطلاعات لزوما یا با 0 و یا با 1 نشان داده میشوند. و میزان دقت تکنولوژی دیجیتال، بستگی به تعداد واحد هایی با نام “بیت Bit” دارد. مثلا اگر آهنگی را درحالت 24 بیت صدابرداری کنیم کیفیت بیشتری خواهیم داشت نسبت به زمانی که همان صدا را در حالت 16 بیت صدا برداری کرده باشیم. بیاییم با یک مثال نسبتا خیالی در عکاسی این قضیه را باز تر کنیم:

” فرض می‌کنیم تکنولوژی دیجیتال به تازگی ابداع شده و قرار است اولین دوربین دیجیتال را تست کنیم. تصمیم گرفته شد روی کاغذ، حرف R نوشته شود و از آن عکس بگیریم. این دوربین ما تنها میتواند یک واحد 0 و 1 را پردازش کند (قاب شماره 1) همانطور که میبینید هیچ چیزی جز یک صفحه خاکستری دیده نمیشود. در واقع به دلیل اینکه ما تنها 1 واحد پردازش داریم، با همین یک واحد، نزدیک ترین فرم را به شکل اصلی خواهیم داشت. حال تصور کنید که مدل جدید تری از همان دوربین ساخته شده که میتواند تا 4 واحد را پردازش کند و دوباره همان عکس را می‌گیریم (قاب شماره 2 ). اگر توجه کنید کمی به شکل اصلی R  نزدیکتر شدیم! اینبار تصویر به 4 قسمت تقسیم شده که در واقع هر یک از قسمت ها (که در صنعت تصویر به آن پیکسل Pixel گفته می‌شود) نزدیکترین حالت به همان قسمت در واقعیت را دارند. می‌بینید که در تصویر آخر، تراکم بالای پیکسل ها، چشم را به خطا می‌اندازد و شما به جای اینکه تعداد زیادی مربع ریز ببینید ، یک تصویر واضح از حرف R میبینید. (کافیست روی عکس هایی که در هارد کامپیوترتان دارید زوم کنید تا مربع های ریز را ببینید!) “

صدای آنالوگ و دیجیتال چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

امیدوارم مکانیزم ذخیره اطلاعات در فناوری دیجیتال را متوجه شده باشید. حال بیاییم همین اتفاق را در صدای دیجیتال آنالیز کنیم.

 

صدای دیجیتال چیست؟

مثال دوربین عکاسی را که به یاد دارید. حال تصور کنید به جای عکس گرفتن، می‌خواهیم صدایی را به صورت دیجیتال ضبط کنیم. از آنجایی که همانند عکس گرفتن، قرار است از صدا نمونه برداری کنیم، نیازمند است مفهوم نمونه برداری در صدا را درک کنید.

 

نمونه برداری (Sampling)

نمونه برداری صدا، شامل دو قسمت (محور) است ؛ (1) Sample Rate ، که در محور افقی و در طول زمان انجام میشود و (2) Bit Rate یا Bit Depth ، که در محور عمودی انجام میشود و در واقع تراکم هر یک از نمونه های سمپل را تعیین میکند. بگذارید قضیه را باز تر کنیم:

Sample Rate

وقتی شما به صورت دیجیتال صدایی را ضبط میکنید در واقع در حال نمونه برداری در واحد زمان از صدا هستید؛ همانند عکس هایی که پشت سرهم، یک ویدئو را تشکیل می دهند! واحد نمونه برداری هرتز (Hertz / Hz)  می باشد که به معنای تعداد نمونه های ثبت شده در واحد ثانیه است. حد اقل استاندارد نمونه برداری برای ضبط صدا، در حدود 44.1 کیلوهرتز یعنی 44100 نمونه در ثانیه میباشد. اینکه نمونه برداری بالاتر امتیاز محسوب میشود یا نه ، مورد بحث است . عده ی زیادی بر این باور هستند که اگر توانایی سیستم شما اجازه میدهد ، بهتر است سمپل ریت های بالاتر را انتخاب کنید.

صدای آنالوگ و دیجیتال چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

Bit Depth / Bit Rate

بٌعد دیگری در نمونه برداریست که به آن عمق نمونه برداری میگویند و واحد آن بیت (Bit) می باشد. به زبان ساده ، این پارامتر کنتراست کوتاهی و بلندی صدا یا دامنه صدا (Amplitude) را شکل میدهد ، یعنی هر چه بیت بالاتری تعریف کنید، اختلافات ولومی ، با ظرافت بیشتر و بهتری به ثبت و ضبط میرسد. حداقل عدد تعریف شده برای این پارامتر 16 بیت است که استاندارد آهنگ های امروزی میباشد، اما برای ضبط صدا ، یعنی در محیط نرم افزار پردازش صدا حتما 24 بیت را انتخاب کنید.

صدای آنالوگ و دیجیتال چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

*** طریقه محاسبه bit به این صورت است که 2 را به توان bit می‌کنیم و عدد مورد نظر بدست می‌آید؛ یعنی وقتی میگوییم صدا 16 بیت ضبط شده، باید 2 را به توان 16 کنیم که می‌شود 65536 که معنای آن 65536 نقطه در محور عمودی برای ثبت داده ی صوتی است.

*** در واقع توسط خطوط Sample Rate و Bit Depth تار و پودی ساخته می‌شود که صدا بر روی آن ضبط میشود و هر چه تار و پود متراکم تری داشته باشیم، صدای دقیق تر و واضح تری داریم (همانند فرش که هر چه گره بیشتری داشته باشد ، نقش واضح تری دارد و البته که گران تر است!)

 

پیشنهاد اکتاو  راهنمای خرید سیم گیتار کلاسیک و گیتار آکوستیک | کدام مناسب من است؟

آنالوگ یا دیجیتال ؟ مزایا و معایب !

فکر میکنم با وجود تمام توضیحاتی که داده شد، منتظر این نتیجه گیری بودیم! قصد داریم برای اینکه تصمیم گیری را به خود شما واگذار کنیم، به صورت مقایسه ای جدولی برای محاسن و مزایای آنالوگ و دیجیتال تهیه کنیم.

   آنالوگ  دیجیتال
 کیفیت دلیل بزرگ قدرت نمایی آنالوگ در برابر دیجیتال کیفیت بسیار بالای آن است، خصوصا اگر به دست متخصص و با تجهیزات استاندارد آن کار شود. باید بپذیریم کیفیت دیجیتال هنوز به پای آنالوگ نمی‌رسد، گرچه با پیشرفت روزافزون صنعت دیجیتال، نمونه برداری ها هر روز به آنالوگ نزدیکتر می‌شوند.
 سرعت از آنجایی که آنالوگ داده را بی واسطه جابجا میکند، سرعت انتقال بسیار بالا بوده و تاخیر بسیار نزدیک به صفر است . به خاطر عملیات نمونه برداری در تکنولوژی دیجیتال، برای پردازش اطلاعات، تاخیری در انتقال ایجاد می‌شود. البته هرچه کامپیوتر قویتری داشته باشید میتوانید تاخیر را به حد اقل برسانید
 داینامیک صدای آنالوگ ، ظرفیت بالایی در افزایش دامنه صدا (بلندی صدا) دارد به طوری که اگر صدا از حد صفر دسی بل  (0db) هم عبور کند، برخلاف دیجیتال، موج ها  شکسته نشده بلکه اشباع میشوند (saturation)  و این اشباع سازی بسته به ظرفیت دستگاه آنالوگ مورد نظر، می‌تواند تا 10db و یا بیشتر باشد! اکثر کسانی که تجربه ضبط  با کامپیوتر و کارت صدا را دارند، قرمز شدن چراغ ورودی صدا را تجربه کرده اند. دلیل این اتفاق، ظرفیت کم داینامیک صدا در فناوری دیجیتال است. البته براحتی میتوان با تنظیمات صحیح bit rate و کم کردن حساسیت ورودی، این مشکل را برطرف کرد.
 رنگ صدا دستگاه های آنالوگ همان قدر که به صدای واقعی وفادارند، هر کدامشان به خاطر استفاده از قطعات متفاوت رنگ صدای خاص خودشان را دارند که این باعث می‌شود هر کدامشان برای سبک خاصی مناسب باشند. اینکه این ویژگی را نقطه ضعف حساب کنیم یا قوت با خودتان است! سیستم های دیجیتال به دلیل پیروی مطلق از منطق 0 و 1  هیچ تفاوتی با یکدیگر ندارند، چه با کامپیوتر خودتان ضبط کنید چه با کامپیوتر دوستتان، کیفیت عین یکدیگر خواهد بود. تنها تفاوت میتواند در مدل کارت صدا و یا افکت های استفاده شده در محیط نرم افزاری باشد.
 ادیت و بازیابی یکی از مشکلات بزرگ دستگاه های آنالوگ ، عدم قابلیت save کردن تنظیمات و بازیابی می‌باشد. در ضمن اگر زنده اجرا می‌کنید باید برای هر صدا یک دستگاه آنالوگ جدا گانه بخرید! بی شک save کردن و بازیابی سریع تنظیمات ، از بزرگترین لذت های کار دیجیتالیست. و بهتر از آن اینکه اگر سیستم‌تان یاری کند، می‌تواند به هر تعدادی که خواستید افکت باز کنید!
 قیمت متاسفانه قیمت تجهیزات آنالوگ کمی بالاست که همین قضیه باعث می‌شود اکثر کسانی که کار صدا انجام می‌دهند، لذت کار با تجهیزات آنالوگ را از دست بدهند. گمان می‌کنم، به صرفه بودن قیمت تجهیزات دیجیتال در برابر آنالوگ، از عوامل بزرگی بوده که تجهیزات دیجیتال در بازار موسیقی ، تسلط نسبی دارند.
 هزینه های جانبی از همه‌ی خوب و بدهای آنالوگ که بگذریم ، باید هزینه های جانبی آن را هم در نظر گرفت: تعمیر و نگهداری، سرویس سالیانه، وسیله های مصرفی مثل نوار(Tape) ، لامپ و … تقریبا می‌توان گفت اگر اتفاقی نیافتد و خرابی پیش نیاید، خرج تجهیزات دیجیتال یکبار بیشتر نیست، چون هم مثل آنالوگ چندان نیاز به نگهداری و سرویس ندارد و هم اینکه اطلاعات بر روی هارد ذخیره می‌شوند و هر بار نیاز به خرید نوار (Tape) جدید ندارید.

 

پیشنهاد اکتاو  تئوری موسیقی آسان: گام بلوز
فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

3 دیدگاه در “صدای آنالوگ و دیجیتال چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

ممنونم از مطلب فوق العادتون

خواهش میکنم ، ممنون از شما

ممنون رفیق
من هنوز مطلب رو تموم نکرده بودم اما اومدم سریعتر تو قسمت نظرات تا ازت تشکر کنم و بعد به خوندن ادامه بدم
خیلی خوب و در عین حال با زبان ساده توضیح داده بودی و هنر کسی که میخواد مطلبی رو آموزش بده در همینه که بتونه مسائل پیچیده رو با زبان ساده توضیح بده.
ممنون بازم
موفق باشی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شانزده − ده =